Índices bioclimáticos para predecir escenarios en un contexto de cambio climático - Mundoagro

Índices bioclimáticos para predecir escenarios en un contexto de cambio climático

Nuestro país tiene toda una tradición en torno a la producción de uva de mesa que se remonta a principios del siglo XX en el valle de Aconcagua. En la actualidad es uno de los principales frutales establecidos en Chile, abarcando 43.104 ha según el catastro frutícola del año 2021. Las zonas productivas se distribuyen […]

Nuestro país tiene toda una tradición en torno a la producción de uva de mesa que se remonta a principios del siglo XX en el valle de Aconcagua. En la actualidad es uno de los principales frutales establecidos en Chile, abarcando 43.104 ha según el catastro frutícola del año 2021. Las zonas productivas se distribuyen desde la Región de Atacama hasta O’Higgins principalmente, en donde se encuentran las condiciones climáticas idóneas para el desarrollo de esta especie. Sin embargo, en los últimos años hemos visto cómo la variabilidad y el cambio climático han afectado a la fruticultura nacional, disminuyendo la disponibilidad hídrica y aumentando los eventos extremos como olas de calor.

Para hacer frente a lo anterior, es importante contar con información histórica, tanto de variables climáticas (temperatura, precipitaciones, etc.) de los estados fenológicos de la uva de mesa (brotación, floración, envero, etc.) y de las fechas de cosecha. Esta información histórica permite ver las tendencias de las variables mencionadas y saber si son positivas, negativas o sin tendencia clara. Por otro lado, la información climática se puede relacionar con la fenología y fecha de cosecha de la uva de mesa, logrando generar algunos indicadores predictores que permitan anticiparse a los futuros escenarios climáticos. Para saber qué puede pasar a futuro, debemos tener en claro qué ha pasado hasta el momento.

Dentro de las variables climáticas, la temperatura es considerada la variable clave que afecta el crecimiento y desarrollo de la vid. Las fechas de cosecha están en gran parte determinadas por las temperaturas registradas durante la temporada, existiendo distintos requerimientos térmicos para la maduración de la fruta según cultivar y objetivo productivo.

ÍNDICES BIOCLIMÁTICOS

Con el fin de determinar los requerimientos térmicos de los cultivares de vides y ver el potencial o factibilidad de establecer vides en diferentes zonas agroclimáticas, se han desarrollados índices bioclimáticos. Estos utilizan información de temperatura (promedio o acumulación) registrados en un período determinado, generalmente correspondiente al ciclo de crecimiento de la vid (brotación a cosecha) o a periodos específicos (floración-pinta), que están calculados principalmente para cultivares de uva para vino, existiendo muy poca información referente a los cultivares de uva de mesa, los cuales se diferencian a los de vino en el objetivo productivo y las técnicas de manejo implementadas (uso de reguladores de crecimiento, ajuste de carga, arreglo de racimos, etc.).

Dentro del ciclo de crecimiento y desarrollo de la vid, el período de cosecha es uno de los puntos críticos. Los productores necesitan conocer con anticipación una fecha estimada de cosecha, que les permita planificar (materiales, mano de obra, insumos, logística de transporte) todos los trabajos asociados. En general, el seguimiento de la acumulación de azúcares (sólidos solubles totales), junto a la evaluación de otros atributos (color, acidez, entre otros), dependiendo del cultivar, son utilizados para definir el tiempo de cosecha.

Contar con información histórica sistematizada de estas variables es difícil de lograr, por lo tanto a nivel nacional son escasos los trabajos que ponen en evidencia qué ha pasado con la producción de uva de mesa en los últimos años. Desde el Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA, específicamente en el Centro Experimental Vicuña, se cuenta con una base de datos histórica de información climática y fechas de cosecha de dos cultivares tradicionales de uva de mesa, como son Flame y Thompson Seedless.

El objetivo de este trabajo es dar a conocer las tendencias climáticas y de las fechas de cosecha de la uva de mesa creciendo bajo las condiciones del Valle del Elqui, Región de Coquimbo. Por otro lado, se proponen algunos índices bioclimáticos ajustados al ciclo de crecimiento de la uva de mesa que puedan servir como indicadores o predictores para futuros escenarios climáticos.

METODOLOGÍA

El estudio se llevó a cabo en el Centro Experimental Vicuña (30º02’S, 70º41’O, 630 m.s.n.m.) perteneciente al Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA, Región de Coquimbo, Chile. El área de estudio está inmersa en el Valle de Elqui, que se caracteriza por la producción de la especie Vitis vinifera, tanto para uva de mesa, pasas, pisquera y para vino. El suelo del área de estudio es clasificado como aluvial arcillo, del orden Entisol.

Se utilizó información histórica del inicio de cosecha de dos cultivares de uva de mesa: Flame y Thompson Seedless. Ambos fueron establecidos en parrón español, de aproximadamente 1 ha cada uno, con una distancia de plantación de 2 x 3.5 metros. El cultivar Flame Seedless fue establecido en 1999 mientras que Thompson Seedless fue establecido en el año 1985. Los dos recibieron manejos estándar de uva de mesa, como ajuste de carga, arreglo de racimos, uso de reguladores de crecimiento y aplicación de cianamida hidrogenada durante el mes de julio de cada año.

Para cada uno, se registró la fecha del inicio de cosecha, la cual fue determinada en base a valores de sólidos solubles totales (17ºBrix para Flame Seedless y 16,5ºBrix para Thompson Seedless) y color de bayas en el caso de Flame Seedless. De esta forma, cada valor de inicio de cosecha durante todas las temporadas representa el mismo nivel de madurez, respecto a sólidos solubles totales.

Las fechas de cosecha fueron expresadas en días del año (DOY). Debido a que en el hemisferio sur, la temporada agrícola considera dos años calendarios, se utilizó el 31 de diciembre como el día 0 del año. Es decir, el 1 de enero representa el día 1 del año, mientras que el 30 de diciembre representa el día -1 del año. Lo anterior permitió representar en un mismo gráfico ambos cultivares. Se cuentan con quince temporadas para Thompson Seedless (temporada 1998 a 2013) y con diecisiete temporadas para Flame Seedless (temporada 2001 a 2018).

La información climática (temperatura máxima y míni ma diaria) fue registrada por una estación meteorológica automática, ubicada a unos 300 metros de los viñedos. Se cuenta con información climática desde el año 1960 hasta la temporada 2021.

De forma preliminar, esta información climática se utilizó para calcular dos índices climáticos: (i) temperatura promedio periodo crecimiento activo de la vid (octubre-abril) y (ii) número de días con temperatura máxima superior a 30ºC (periodo septiembre-mayo). Estos índices permiten caracterizar en un horizonte más amplio las tendencias climáticas del valle del Elqui de los últimos 60 años.

Con la información climática de las temporadas de las que se cuenta con información de fechas de cosecha, se procedió a estimar cinco índices bioclimáticos utilizados en viticultura, especialmente para cultivares de producción de vinos. El detalle de los índices bioclimáticos utilizados se presenta en la Tabla 1.

Cada índice bioclimático se calculó para diferentes periodos (Tabla 1), definidos en base al periodo original de cálculo del índice (en negrito, Tabla 1) y otros períodos ajustados al ciclo de crecimiento de Flame y Thompson Seedless en el Norte de Chile.

Para estimar la variabilidad en las fechas de cosecha, se realizó un gráfico de cajas y bigotes para cada cultivar, además de análisis de regresión lineal. Correlaciones de Pearson fueron realizadas para establecer relaciones entre las fechas de cosecha y los diferentes índices bioclimáticos. Los análisis estadísticos fueron realizados con el programa Xlstat versión 2020.3.1.

RESULTADOS

La información climática del período 1960-2021 se muestran en las Figuras 1 y 2. Para la temperatura promedio durante el periodo de crecimiento (Fig. 1) se observa que existe una alta variabilidad durante el periodo analizado, sin existir una tendencia lineal significativa. El valor promedio para este índice en los últimos 60 años es de 18,6ºC, registrándose el valor más bajo durante la temporada 2010-11 (17,5ºC) y el más alto durante la temporada 2016-2017 (19,6ºC). Estos resultados ponen de manifiesto que, para el valle del Elqui durante los últimos 60 años, ha existido una alta variabilidad en las temperaturas promedio, sin una tendencia al alza o disminución de este indicador.

Con respecto al número de días con temperatura máxima superior a 30ºC durante la temporada de crecimiento (Fig. 2), durante los últimos 60 años se observa una clara tendencia positiva al alza (estadísticamente significativa). La media fue de 46 días, pero si se hace el análisis por ciclo de 20 años se observa que durante los últimos 20 se produjo el mayor aumento para este indicador (1960-1980: 30 días; 1981-2000: 36 días; 2001-2020: 64 días). Según la pendiente de la tendencia, el aumento en el número de días con temperatura máxima superior a 30ºC es de 1. Esto significa que aumenta 1 día por cada año que pasa. La temporada que registró el menor valor para este indicador fue la temporada 1963- 1964 (3 días), mientras que la que presentó el mayor valor fue la temporada 2016-2017 (110 días), coincidiendo con el índice anterior.

Este análisis climático a un horizonte de 60 años en el valle del Elqui muestra que las temperaturas medias han presentado una alta variabilidad, sin tendencia, mientras que un indicar de estrés térmico, como es el número de días con temperatura máxima superior a 30ºC, ha presentado una tendencia significativa al alza, aumentando la vulnerabilidad de la viticultura para este indicador.

Respecto a lo que ha pasado con las fechas de cosecha en el valle del Elqui, en la Figura 3 se muestra un box-plot de las fechas de cosecha para los cultivares Flame y Thompson Seedless. Para ambos cultivares se observa una alta variabilidad, con un rango de casi un mes. La fecha promedio de cosecha para Flame Seedless fue el 17 de diciembre (DOY -14) y para Thompson Seedless fue el 12 de enero (DOY 12). Las temporadas más precoces fueron la 2016-2017 para Flame Seedlees (cosecha el 2 de diciembre) y 2006- 2007 para Thompson Seedless (cosecha el 27 de diciembre).

Sin embargo, las fechas de cosecha para ambos cultivares no han presentado una tendencia significativa en el periodo analizado, como se muestra en la Figura 4. Por lo tanto, bajo las condiciones del valle del Elqui, en los últimos años no se puede mencionar que las fechas de cosecha tengan una tendencia clara, solo se puede apreciar una alta variabilidad entre temporadas, indicando la importancia de llevar registros de la fenología y fechas de cosecha y no basarse en lo registrado en la temporada anterior.

Respecto a la relación entre las fechas de cosecha y los diferentes índices bioclimáticos calculados, los resultados del coeficiente de correlación (r) se presentan en la Tabla 2. Se observa que los valores del coeficiente de correlación en la gran mayoría son significativos, existiendo un grado de asociación entre las variables bajo estudio. El ajuste mejora cuando los índices bioclimáticos se calculan en los períodos asociados al crecimiento y desarrollo de los cultivares bajo las condiciones del norte de Chile. Estos resultados ponen de manifiesto que los índices utilizados para uva de vino se pueden adaptar a la producción de uva de mesa, explicando con la información de temperatura un gran porcentaje de la variabilidad en las fechas de cosecha.

El mejor “pronosticador” de fecha de cosecha que se podría utilizar para los cultivares y la zona bajo estudio se muestra en verde en la Tabla 2 y en la Figura 5 se muestra un gráfico con la relación lineal entre las fechas de cosecha y el índice bioclimático para ambos cultivares. Esta información podría ser de gran utilidad para poder anticiparse a la fecha de cosecha, ya que en ambos cultivares se utiliza información de temperatura diaria (promedio y máxima), calculada en el periodo de 1 septiembre-30 noviembre, es decir que se podría tener una fecha tentativa de cosecha con por lo menos un mes de anticipación.

Es importante que las relaciones encontradas anteriormente sean validadas para otros cultivares y zonas geográficas, de tal forma de ver la robustez y confianza de las relaciones encontradas. Para lo anterior, se invita a los productores a facilitar su información histórica de fechas de cosecha, de tal forma de generar una gran base de datos para obtener un pronosticador para la industria de uva de mesa a nivel nacional, que nos permita modelar los efectos del cambio climático a futuro.

Agradecimientos: El autor quiere agradecer al equipo técnico, quienes llevaron a cabo las observaciones de fenología y madurez y mantención de las unidades experimentales (Antonio Ibacache, Elizabeth Pastén, Carmen Jopia y Nelson Rojas). El autor quiere agradecer el financiamiento dado por ANID Postdoctoral FONDECYT 2018 Nº3180252.

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